汽车工业常用涂料涂膜性能检测标准

8.2汽车工业常用涂料、涂膜性能的检测方法由于汽车的特殊性，汽车涂料已成为涂料的一个独立分支，各大汽车厂都有适合于自己需要的涂料技术条件和某些特殊的检测方法。改革开放以来，许多汽车制造厂和汽车涂料生产厂引进了技术或合资生产，因而，也引进了国外许多先进的检测方法，目前，要规范和统一汽车涂料和涂膜的检测方法是不大可能的。但是，在非合资厂中，涂料及涂膜的检测方法有很多还是采用国家标准，或是等效采用国外先进标准，所以，有必要对于在汽车普遍采用的国家标准做一总汇，以便于查找；对于国外一些常用的先进方法，也有必要做一些简要介绍。8.2.1汽车涂装中常用的国家检测标准在我国的国家标准中，没有专门为汽车涂料及涂层检测定单独标准，除了某些汽车有一些自定的企业标准之外，都是选用国家的有关标准。这类标准已不少，为便于工作时查找，表8-8列出常用的国家检测标准的名称及标准号。表8-8汽车涂装常用的国家检测标准标准号标准名称.GB/T1723-93GB1724-89GB6751-86GB1726-89GB6750-86GB6753.3-86GB1728-89GB9278-88.GB1720-89GB9761-88GB1730-89GB/T1731-93GB/Tl732-93GB/T1734-93GB1764-89GB/Tl766-95GB1767-89GB1768-89GB5209-85GB6739-86GB9276-88GB9277·1-88*GB9277·2-88*GB9277·3-88*GB9277·4-88*GB9277·5-88*1．涂料性能检测标准涂料粘度测定法涂料细度测定法涂料固体含量测定法涂料遮盖力测定法涂料密度测定法涂料储存稳定性试验方法2．涂料施工性能检测标准漆膜、腻子膜干燥时间测定法涂料试样状态调节和试验的温湿度3．漆膜性能检测标准漆膜附着力测定法漆膜颜色及外观测定法漆膜硬度测定法摆杆限尼试验漆膜柔韧性测定法漆膜耐冲击测定法漆膜耐汽油性测定法漆膜厚度测定法漆膜耐候性评级方法漆膜耐候性测定方法漆膜耐磨性测定方法色漆和清漆耐水性的测定浸水法涂膜硬度铅笔测定法色漆和清漆涂层天然老化试验的指导性文件色漆涂层老化的评价第一部分:通则和评级方法色漆涂层老化的评价第二部分:起泡等级的评定色漆涂层老化的评价第三部分：生锈等级的评定色漆涂层老化的评价第四部分：开裂等级的评定色漆涂层老化的评价第五部分：剥落等级的评定GB9286-88GB9753-88GB9754-88GB9761-88色漆和清漆漆膜的划格试验色漆和清漆杯突试验色漆和清漆不含金属颇料的色漆漆膜之200、600和850镜面光泽的测定色漆和清漆色漆的目视比色8.4.2涂层光泽测定法．光泽测定在GB9754-88《不含金属颜料的色漆漆膜之20°、60°和85°镜面光泽的测定》标准中己有了规定。在涂装施工现场中，涂层光泽是一个经常要检测的项目，可以用便携式光撇，如BYK-Gardner公司制造的微型光泽仪。必须指出的是，为了提高测量的灵敏度，对于不同的光泽度范围，应该选用不同角度的光泽仪进行测量，如图8-2所示，60°光泽仪适用于测量光泽度为10-70％的中光泽涂层。当用60°光泽仪测量光泽度超过70％的高光泽涂层时，则应采用20°光泽仪测量。当用60°光泽仪测量光泽度小于10％的低光泽涂层时，则应采用85°光泽仪测量。不过，为了有更好的测量灵敏度，当用60°光泽仪测量小于30％的低光泽涂层时，也可用85°光泽仪测量。图8-2用不同角度的光泽仪的测量结果8.4.3涂膜鲜映性测定法涂膜鲜映性是用来描述涂膜表面显映物体的清晰程度。鲜映性与涂膜的平滑性、丰满度及光泽等因素有关，是表征涂膜装饰性的综合指标。从微观状态分析，其关系见表8-9。表8-9涂膜鲜映性与表面状态表面状态凹凸间隔鲜映性三维坐标粗度长波长粗度1000μm以上平滑性中波长粗度（100-1000）μm丰满度短波长粗度100μm以下光泽·亮度大量测试数据表明，尽管光泽度是构成鲜映性的因素，但它们的依存性不大。现在所使用的汽车面漆都不难确保获得高的光泽度，然而，它的鲜映性并不一定就高。相比之下，平滑性与鲜映性是密切相关的，要提高涂膜鲜映性，应着重改善涂膜的平滑性。评价涂膜鲜映性的仪器和方法有多种，在国内已采用的有如下几种。汽车设计网便携式鲜映性测定仪（PGD）测定仪器结构原理及其标准数字板如图8-3所示。由光源照射标准数字板，被标准数字板反射的光通过二块反射镜反射到涂漆试板上，然后，涂漆试板的反射光又被另外二块反射镜反射到目视镜，观察者通过目视镜观察标准数字板上数列影像的清晰程度，记录能清晰地读出的数列所对应的PGD值（也有用DOI值表示）。每次测量之前，应调整电压至规定范围，在用标准反射镜片校准仪器时，要求观察者的视力必须能清晰地读出DOI值为1.0所对应的数列，方可使用该仪器。测定时，应使平整的试板表面完全挡住仪器的测量窗口。图8-3PGD仪原理图8.4.3.2图像分辫法这是用所谓带缺口的圆环（LANDOLT环”）映象在被测试的涂膜表面上，再对图象的清晰程度进行评价，它是对影响表面视觉的镜面光泽、鲜映性及雾影的综合反映。仪器如图8-4a所示。光源箱内装-支15W日光灯，其底部是一块毛玻璃，以保证整个表面照度均匀，毛玻璃上面是印有测试图带缺口圆环的透明胶片（图8-4b)。校验仪器时，将作为标准的黑色玻璃板放在仪器下面，观察者的位置在30°反射角度上，即恰好看到光源箱前边缘与测试图中间的标记线齐平，并调整观察距离，直至能清楚地看出DOI＝100的这列图象，以这一角度和距离来观测试板，找出能看清环开口的最小带缺口圆环图象，记录其侧面的数值，即为DOI值。若在两列图象之间犹豫时，可用对应的两个数值的中间值。这种方法只适用于镜面光泽高于40%(20°角）的平整表面或曲率半径大于1m的表面。图8-4图象分辨法仪器结构示意图8.4.4涂层张力测定法涂层张力测定仪的结构如图8-5a所示，一端是内置闪光灯、毛玻璃板和格栅线条板（图8-5b)，另一端是即时显影照相机。为了防止振动，采用与闪光灯联动的软快门起动照相机。汽车设计网°方向拍摄投影在涂层上的格栅线条，再根据照片上格栅线条的清晰程度判断涂层的张力。必要时，可用3倍放大率的放大镜观察。格栅线条是由并列小方格构成，方格内画0.lmm宽的线条，各方格内线条间隔，见表8-10。表8-10张力测定仪格栅线条间隔编号2019181716151413121110987654321线条间隔/mm0.200.240.290.350.420.500.600.720.861.031.241.491.782.132.573.083.704.435.326.39试板应是平板或曲率半径大于lm的工件，其大小应大于，70mmx100mm。结果评价通常是以方格内至少有50％的线条仍清晰可辨的方格编号表示。本仪器可用于对涂膜桔皮的间接评价。图8-5涂层张力测定仪示意图8.4.5涂膜能见度极限测定法其测定原理类似于涂层张力测定原理，但光的入射角和标尺图像不同。仪器的一侧是一个标尺，这是一系列由大到小、内含有双线的六角形（图8-6)，在标尺上方有电子闪光灯。仪器另一侧是一台即时照相机，以1:1的比例拍照。测定时，闪光灯使标尺上的图形以20°入射角投影到涂膜表面上，在其反射的方向上，用装有黑白胶片的照相机拍照。在照片上图形的清晰程度极限就是涂膜表面能见度极限，以D.0.I．表示。8.4.6雾影测定法有两块高光泽的涂装件，用20°光泽仪测量的数值非常接近，但凭眼睛观察时，则有明显不同的外观。若一个景物投射到这两个涂装件的表面上，在一个表面上反映出清晰的影象，而另一个表面上反映出的是清晰但有晕轮包围的影象。这是因为光泽仪只能测得反射光，而肉眼能观察到反射光，还能观察到反射的散射光。雾影就是由这些散射光造成的。BYK-Gardner公司生产的雾影-光泽仪可以测定直接反射光（光泽度）和发散光。它是在20°光泽度接收孔的两边各装上一个附加接收（宽为1.5mm）孔，以测定接近20°角度的发散光，在测定20°光泽度的同时，也能测定雾影。通过雾影测定可以间接地反映涂料中颜料的分散、湿润、絮凝情况及底材的表面状况等信息。配合其他仪器测定涂层抗擦伤性和耐候性。汽车设计网涂膜桔皮测定法在高光泽涂膜表面上，若出现0.lmm-10mm大小的波纹结构，就会出现亮／暗的图纹，这就称为桔皮或微小波纹。当光线聚焦在该平面上时，可以看到光亮区和非光亮区的反差。在约3m的距离时，可观察到的是长波纹。在约0.5m的距离时，可观察到的是短波纹。BYK-Gardner公司生产的桔皮仪就是使光线聚焦在表面上，模拟视觉来评估涂膜桔皮的仪器。仪器使用激光点源来照明样品。仪器在试样表面上移动10cm扫描表面，光源以60°照在试样上，在对面用同样角度测量在波峰或波谷及在斜坡上反射光的强弱信号，根据这信号的频率与试样上的波纹频率的关系来测定桔皮，其原理见图8-7。测定桔皮时，只要把仪器在涂膜上推移10cm以上，听到一声响声后，测量结果就在显示窗显示出来。有长波L（结构尺寸＞0.6mm）和短波S（结构尺寸＜0.6mm）二个数值，短波反映底材粗糙度的影响，长波反映涂料的流平特性及零件结构的影响。8.4.8涂膜铅笔硬度测定法在现场管理中，可用手工方法测定涂膜的铅笔硬度。要点是：1）取中华牌高级绘图铅笔，并削成露出柱形笔芯5mm～6mm，握住铅笔，与NO.400砂纸面成90°，在砂纸上划圈摩擦，直至铅笔端面平整、边缘锐利的笔端为止，边缘不得有破碎或缺口。2）从最硬铅笔开始，手握住铅笔，铅笔与被测涂膜表面保持45。角，推进速度为lmm/s,推进距离3mm，推力保持均匀，用力以不折断铅芯为限，每级铅笔犁5道，直至找出都不犁伤涂膜的铅笔为止。3）评价。不犁伤涂膜的最高的铅笔硬度即代表所测涂膜的铅笔硬度。附录E漆膜硬度铅笔检验方法（参考件）铅笔检验法是以一定硬度的铅笔刻划漆层，以目测漆膜划痕的深浅程度表示漆膜硬度。El检验工具El.1中华牌高级绘图铅笔，规格为H、HB、B三种。El.2绘图用橡皮或绒布。E2检验条件E2.l被检车身涂层表面漆膜必须干燥、洁净（被检表面应尽量避免选择醒目及影响外观的部位）。E2.2铅笔芯直径为1.8mm以上，长度为3mm左右，笔尖圆平。E3检验方法检验方法如图El所示。用手握住铅笔，铅笔与被检漆膜表面保持45°角，推进速度约3mm/s，推力要保持均匀，用力以不折断铅芯为限。在被检部位往返进行5次后，用橡皮或绒布将铅笔碳灰擦去，以目测检验漆膜划痕的深浅及明显程度。图El漆膜硬度铅笔检验方法示意图8.4.9涂膜干性试验法在现场管理中，可用棉球浸透二甲苯或其他指定溶剂，置于涂膜上，接触面积不小于1cm2，到达规定时间后，移走棉球，涂膜无变化为合格。8.4.10烘道温度追踪测定涂层在合适的烘干条件下固化是很重要的，这是保证涂层达到预期的技术指标的重要因素。烘烤不足，涂层性能发挥不出来；烘烤过度，浪费能源，甚至使涂层性能受到影响。因此，有必要采用烘道温度追踪仪进行烘道温度的追踪测定，及时调整烘干曲线，使之保持正常状态。烘道温度追踪仪可以连续地记录工件从进烘道至出烘道整个过程中温度的变化情况BYK-Gardner公司的BYKOTRACK多点烘道温度追踪仪包括温度传感器、记忆体、保温箱、打印机及计算机等，可同时测定4个点或6个点的温度，测温范围（15-265）℃，每5s钟记录一次。测定时，把传感器探头放置在零件的适当部位上，接上记忆体，记忆体放入保温箱中，保温箱放在零件上或挂在运输链上送入烘道，出烘道后，取下探头，拆下记忆体，接入计算机进行分析。它可以算出最高温度及任一温度段的时间、升温率、固化指数等，温度曲线及数据可用多色打印绘图机画出来。第4篇涂料质量及涂层性能检测在现代涂装中，涂料质量，涂装施工、涂装管理是获得高质量涂层的三要素，三者相辅相成，缺一不可。而